Thermodynamik der Werkstoffe
Welche Aussage über eine Reaktion mit ΔH > 0 und ΔS > 0 (etwa die thermische Zersetzung eines Carbonats) trifft zu? ΔH und ΔS seien temperaturunabhängig.
- ASie läuft bei keiner Temperatur freiwillig ab
- BSie läuft umso leichter freiwillig ab, je tiefer die Temperatur ist, und oberhalb einer bestimmten Temperatur nicht mehr
- COberhalb einer bestimmten Temperatur läuft sie freiwillig ab
Lösung und Erläuterung anzeigen
Lösung: C. Oberhalb einer bestimmten Temperatur läuft sie freiwillig ab
Mit ΔG = ΔH − TΔS überwiegt bei positivem ΔH und ΔS bei tiefer Temperatur der ΔH-Term, und es ist ΔG > 0; mit steigender Temperatur wird der Term −TΔS größer, und für T > ΔH/ΔS wird ΔG < 0. Von diesem Typ sind Zersetzungsreaktionen, bei denen Gas entsteht und die Entropie zunimmt, sowie das Schmelzen von Festkörpern und das Verdampfen von Flüssigkeiten; Schmelz- und Siedepunkt sind genau die Temperaturen mit ΔG = 0. Je tiefer die Temperatur, desto leichter läuft eine Reaktion mit ΔH < 0 und ΔS < 0 ab, und oberhalb einer bestimmten Temperatur läuft sie nicht mehr ab; dazu gehört die Oxidation vieler Metalle. Bei keiner Temperatur läuft eine Reaktion mit ΔH > 0 und ΔS < 0 ab.
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